剪切流中顆粒聚集體的數(shù)值模擬研究.pdf

1、絮凝沉淀作為主要的常規(guī)工藝，其作用主要是去除水中的膠體粒子和微小懸浮物，在絮凝過程中，水中的膠體粒子通過壓縮雙電層、吸附電中和以及網(wǎng)捕卷掃等多種作用形式破壞膠體粒子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)使得粒子之間相互碰撞而絮凝成大尺寸團(tuán)簇得到沉淀。但在模型模擬絮凝過程中，忽略粒子之間力的作用形式，只考慮粒子之間相互碰撞作用，使得碰撞之后形成團(tuán)簇，進(jìn)而討論團(tuán)簇的物理性質(zhì)，包括團(tuán)簇的回轉(zhuǎn)半徑，分形維數(shù)以及孔隙率。通過對(duì)物理性質(zhì)的討論來(lái)判斷絮體的沉降性能。
　　

2、模型凝聚破碎過程中，粒子在相互碰撞凝聚的過程中，隨著碰撞的不斷進(jìn)行，系統(tǒng)中團(tuán)簇的尺寸越來(lái)越大，團(tuán)簇的回轉(zhuǎn)半徑不斷增大，回轉(zhuǎn)分形維數(shù)和粒度分形維數(shù)也不斷增大，系統(tǒng)中團(tuán)簇的孔隙率也呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，這表明絮體的沉降性能越來(lái)越好。在破碎模型的運(yùn)行中，絮體破碎的比例越來(lái)越大，破碎的份數(shù)也不斷增大過程中，系統(tǒng)中的大尺寸團(tuán)簇和中等尺寸的團(tuán)簇越來(lái)越多，而小尺寸團(tuán)簇的數(shù)量越來(lái)越少，這就說(shuō)明，破碎會(huì)帶來(lái)系統(tǒng)中游離粒子更少的效果。
　　而在沉淀的實(shí)驗(yàn)研

3、究過程中，在入水條件大致不變的情況下，綜合幾次在線檢測(cè)的結(jié)果，絮體經(jīng)過沉淀池之后，檢測(cè)到大于5um的絮體大部分得到了去除，而小于5um的絮體基本上無(wú)法去除，甚至呈現(xiàn)了略微上升的態(tài)勢(shì)，這說(shuō)明，沉淀作用只能去除已經(jīng)形成良好絮體的粒子，而對(duì)于仍然游離于水中的小尺寸絮體無(wú)法去除，并且在沉淀池斜板的機(jī)械作用和水流剪切力的作用下，絮體還會(huì)發(fā)生輕微絮體破損而帶來(lái)小尺寸絮體的含量上升。
　　綜合絮凝沉淀的實(shí)驗(yàn)對(duì)比連續(xù)流模型所得到的曲線，可以發(fā)現(xiàn)，

4、絮體的絮凝破碎重組過程中，絮體的沉降性主要由粒子之間相互碰撞凝聚過程決定，而攪拌所導(dǎo)致的破碎過程會(huì)對(duì)絮體的沉降性能產(chǎn)生一定程度的改善。因?yàn)?，絮體在破碎重組過程中，系統(tǒng)中強(qiáng)度小的絮體得到破碎，重新碰撞結(jié)合，而且過程中還會(huì)不斷增加小尺寸絮體的碰撞幾率，使得更多的小尺寸絮體形成更多的中等尺寸的團(tuán)簇，這就說(shuō)明，小尺寸絮體的減小帶來(lái)了更多粒子得到沉淀的效果，改善了絮體的沉降性能。
　　在模擬投藥量的變化過程中，需要改變凝聚條件，發(fā)現(xiàn)隨著投藥